Prąd elektryczny- wzory, prawa 

SEM (siła elektromotoryczna ogniwa)-charakteryzuje ogniwo pod 
względem zdolności do wykonania pracy na przemieszczenie ładunku  
  

 

  
Źródłem SEM jest urządzenie, w którym nieelektryczna energia może 
być w sposób ciągły zamieniana na energię elektryczną  
  
Natężenie prądu elektrycznego nazywamy stosunek ładunku 
elektrycznego przepływającego przez poprzeczny przekrój 
przewodnika do czasu, w którym ten ładunek przepłynął.  
  

 

  
Prawo Ohma natężenie prądu (I) przepływającego przez przewodnik 
jest wprost proporcjonalne do napięcia (U) przyłożonego na jego 
końcach.  
  

 

  
Opór elektryczny przewodnika nazywamy, stały dla tego 

przewodnika w danej temperaturze, stosunek napięcia do natężenia 
prądu  
  

 

  
Zależność oporu przewodnika od wymiarów geometrycznych opór 
elektryczny przewodnika jest wprost proporcjonalny do jego długości, 
odwrotnie proporcjonalny do pola powierzchni jego przekroju 
poprzecznego oraz zależy od rodzaju materiału, z którego jest 
wykonany przewodnik  
  

 

  
Zależność oporu przewodnika od temperatury  
  

 

  
Prawo Ohma dla całego obwodu Natężenie prądu płynącego w 
obwodzie jest wprost proporcjonalne do siły elektromotorycznej, a 
odwrotni proporcjonalne do całkowitego oporu obwodu.  
  

 

  
Pomiar napięcia (woltomierz) pomiar napięcia wykonuje się 
woltomierzem, który dołącza się równolegle do punktów obwodu. 
Woltomierz powinien mieć opór bardzo duży w stosunku do oporów 
innych elementów obwodu.  
  

 

  
Zmiana zakresu pomiaru woltomierz odbywa się przez włączenie 
szeregowo do woltomierza dużych oporów.  
  
Pomiar natężenia (amperomierz) pomiar natężenia prądu wykonuje 
się amperomierzem, który dołącza się w obwód szeregowo. 
Amperomierz powinien mieć jak najmniejszy opór.  
  

 

  
W celu zmiany zakresu skali amperomierza stosuje się włączane do 
niego równolegle opory zwane bocznikami.  
  
I prawo Kirchhoffa  
  
Suma natężeń prądów wpływających do punktu węzłowego jest równa 
sumie natężeń prądów wypływających z tego punktu.  
  

 

  
II prawo Kirchhoffa  
  
Suma algebraiczna sił elektromotorycznych (SEM) i spadków napięć 
w obwodzie zamkniętym jest równa zero.  
  

 

  
Połączenie szeregowe oporników  
  
W połączeniu szeregowym odbiorników opór zastępczy jest równy 
sumie oporów poszczególnych odbiorników  
  

 

  
Cechy połączenia: przez każdy opornik wchodzący w skład 
połączenia przepływa prąd o tym samym natężeniu. Suma spadków 

napięcia na poszczególnych opornikach połączenia jest równa 
napięciu przyłożonemu do połączenia. Połączenie to stosuje się w celu 
zwiększenia oporu.  
  
Połączenie równoległe oporników  
  
W połączeniu równoległym odbiorników odwrotność oporu 
zastępczego jest równa sumie odwrotności oporów poszczególnych 
odbiorników.  
  

 

  
Cechy połączenia: na każdym oporze wchodzącym w skład połączenia 
jest ten sam spadek napięcia, który jest równy napięciu przyłożonemu 
do połączenia. Suma natężeń prądów przepływających przez elementy 
połączenia jest równa natężeniu prądu wpływającego do połączenia. 
Połączenie stosuje się w celu zmniejszenia oporu. Uzyskany opór jest 
mniejszy od najmniejszego wchodzącego w skład połączenia.  
  
Wyprowadzenie wzoru na opór zastępczy połączenia szeregowego  
  
Z drugiego prawa Kirchhoffa wynika  
  

 

  
Wyprowadzenie wzoru na opór zastępczy połączenia 
równoległego  
  
Z pierwszego prawa Kirchhoffa wynika  
  

 

  
Połączenie szeregowe źródeł napięcia  
  
Biegun ujemny pierwszego źródła połączony jest z biegunem 
dodatnim drugiego źródła, biegun ujemny drugiego źródła połączony 
jest z biegunem dodatnim kolejnego źródła i tak dalej. Wypadkowa 
siła elektromotoryczna tego układu jest sumą sił elektromotorycznych 
poszczególnych źródeł napięcia. Opór wewnętrzny układu jest sumą 
poszczególnych oporów źródeł  
  

 

  
Połączenie równoległe źródeł napięcia  
  
Bieguny dodatnie wszystkich źródeł połączone są do jednego zacisku 
układu a ujemne do drugiego. Siała elektromotoryczna układu jest 
równa sile elektromotorycznej pojedynczego źródła. Odwrotność 
oporu wewnętrznego połączenia jest równa sumie odwrotności 
oporów wewnętrznych poszczególnych źródeł.  
  

 

  
Praca prądu stałego przepływającego przez przewodnik jest równa 
iloczynowi napięcia (U), natężenia (I) przepływającego prądu i czasu 
przepływu (t)  
  

 

  
Wyprowadzenie wzoru na pracę prądu stałego  
  

 

  
Praca prądu stałego wyrażona przez natężenie  
  
Praca prądu stałego przepływającego przez przewodnik jest równa 
iloczynowi kwadratu natężenia prądu, oporu przewodnika i czasu 
przepływu  
  

 

  
Moc prądu stałego przepływającego przez przewodnik jest równa 
iloczynowi napięcia (U) i natężenia (I) przepływającego prądu  
  

 

  

Moc prądu stałego wyrażona przez natężenie  
  
Moc prądu stałego przepływającego przez przewodnik jest równa 
iloczynowi kwadratu natężenia tego prądu (I) i oporu przewodnika (R)  
  

 

  
Wat  
  
Jednostką mocy w układzie SI jest wat (W) czyli dżul na sekundę, 
jeżeli podstawi się wartość dżula w jednostkach elektrycznych to  
  

 

  
czyli wat jest mocą prądu stałego o natężeniu 1A(ampera) przy 
napięciu 1V (wolta)  
  
Kilowatogodzina (kWh) jest to jednostka pracy prądu elektrycznego, 
która odpowiada pracy prądu stałego o mocy 1 kW (kilowata) w 
czasie 1h(godziny). Jedna kilowatogodzina odpowiada 3600J(dżulom)  
  

 

  
Prawo Joule'a  
  
Ilość energii cieplnej (Q) wydzielonej w przewodniku, przez który 
przepływa prąd elektryczny, jest równa iloczynowi napięcia na 
końcach przewodnika (U), natężenia przepływającego prądu (I) i 

czasu przepływu (t)  
  

 

  
Sprawność urządzenia elektrycznego  
  
Miarą sprawności urządzeń elektrycznych jest stosunek mocy 
użytecznej do mocy pobranej (włożonej)